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Les roulements avancés ont coupé des coûts de la vie de pompes de vide sèches

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Les roulements sont les composantes clés dans des pompes de vide sèches ? le leur sérieux et durée de fonctionnement exercent un effet significatif sur des frais d'exploitation de pompe. Nick Dowding discute comment les roulements peuvent jouer un rôle pivot en réduisant des coûts de vie entière de pompes de vide sèches

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Les pompes de vide sèches jouent un rôle important dans une série d'environnements industriels. Les processus de fabrication pour des semi-conducteurs, les panneaux solaires, affichages à panneau plat, aussi bien que des applications de dégazéification sous vide en métal traitant, tous exigent un environnement propre qui est exempt de tous les contaminants qui peuvent compromettre le processus. Par conséquent, des chambres fonctionnantes sont normalement inondées avec le gaz et évacuées utilisant les pompes de vide sèches afin de créer un vide fonctionnant.

Dans la fabrication de semi-conducteur, les outils gravure à l'eau-forte devez fonctionner dans un puits à dépression tandis qu'ils établissent des grilles miniatures des circuits électroniques aux gaufrettes de silicium. Ce processus est si complexe que tous les contaminants doivent être enlevés de la chambre de production avant que le travail puisse commencer. C'est donc terrain communal pour voir des rangées des pompes de vide sèches installées sous des planchers de production à beaucoup d'usines de semi-conducteur-fabrication.

Pour des utilisateurs des pompes de vide sèches, la fiabilité plus élevée possible de pompe est exigée. Les pompes ne doivent, sous aucun échouer de circonstances dû aux roulements incertains, car ceci causerait des interruptions coûteuses aux processus de fabrication. À la fabrication de semi-conducteur, par exemple, ces types de pannes peuvent avoir comme conséquence les milliers de livres de production perdue.

Mais pendant que le pas de soutenir la technologie accélère, des occasions sont créées pour que des roulements jouent un rôle beaucoup plus large en coûts de minimisation de vie entière de pompes de vide sèches (et d'autres pompes de processus).

Une pompe de vide sèche exige typiquement entre quatre et huit roulements. La durée de fonctionnement moyenne de ces roulements varie considérablement, d'un an à cinq ans, mais une durée de fonctionnement encore plus élevée peut être réalisée si les roulements sont correctement conçus, assemblés et maintenus.

Comme fabricant des roulements superbes de précision pour les pompes de vide sèches, le Ltd de Barden Corporation (R-U) a atteint une étape importante importante plus tôt cette année. En janvier 2014, la compagnie ? l'usine de s dans Plymouth, R-U, a produit son roulement à billes de l'un-millionième cannelure profonde pour l'usage dans des pompes de vide sèches ? un accomplissement étonnant et une démonstration de la compagnie ? expertise incomparable et expérience de s de la conception des solutions avancées de roulement pour cette application critique.

Les ingénieurs de Barden emploient l'analyse de roulement et le logiciel spéciaux de calcul en combination avec l'autre logiciel de conception tel que la cinématique et l'analyse de FEA, afin de modeler et simuler la fonction du rapport proposé dans une pompe de vide. Ceci a comme conséquence les solutions de roulement qui réalisent l'exécution, la durée de fonctionnement et les caractéristiques exigées de lubrification, tout en également optimisant le coût de la solution.

Moyenne des temps de bon fonctionnement : de trois mois à cinq ans

Les travaux de Barden étroitement avec des fabricants de chaque type de pompe de vide sèche, y compris à vis et des racines griffent des pompes de vide. Par exemple, dans un projet récent, Barden a été invité par un fabricant d'un type pompe de griffe de racines de vide pour concevoir une solution de roulement qui a répondu à des critères multiples : un qui permettrait à la pompe de fonctionner à des vitesses plus élevées (100Hz plutôt que 60Hz) ; les roulements devraient également fonctionner sûrement en états pauvres de lubrification, niveaux élevés de contamination et températures.

Les roulements originaux de pompe de vide étaient du type en acier standard conception de camp de boule-acier, dont le signifier-temps-à-roulement-échec (moyenne des temps de bon fonctionnement) était moins de trois mois, qui ont causé des interruptions coûteuses de production pour l'utilisateur.

Afin de fonctionner plus sûrement à des vitesses plus élevées, Barden a machiné une solution superbe de roulement de précision spécifiquement pour le client ? pompe de s, qui a fourni l'exactitude courante améliorée, génération de bruit réduit et de chaleur réduite. Les boules en acier, par exemple, ont été remplacées par les boules en céramique pour éviter la soudure d'aspérité et pour réduire la température courante des roulements. Ces boules en céramique ont également fourni une résistance plus élevée aux dommages de boule des contaminants. Le camp original a été également enlevé afin de faire un plus ? de sécurité ? conception.

Pour les conditions à hautes températures, Barden s'est également appliqué un traitement thermique spécial à l'en acier afin d'éviter toute croissance ou ramollissement à long terme. En employant les boules en céramique et en enlevant le camp, un équilibre des niveaux d'austénite a été maintenu pour fournir le meilleur compromis entre les possibilités de la température et la contamination.

Le résultat de la nouvelle solution de roulement était dramatique : la moyenne des temps de bon fonctionnement a amélioré le fois 20, augmentant de trois mois à cinq ans. En outre, la solution de rapport améliorée court maintenant le refroidisseur 30°C que la conception originale. Un plus ? tolérant ? le roulement a également mené à un avantage accessoire pour la pompe ? utilisateurs de s ? une diminution de puissance d'énergie.

Coûts de vie entière

La décision en faveur d'une solution spécifique de roulement devrait toujours être prise après avoir analysé l'issue de coût global/avantage et pas simplement sur la base de l'achat du prix uniquement. Aujourd'hui ? les roulements de pointe de s offrent beaucoup de dispositifs améliorés qui permettent à des réductions des coûts de vie entière d'être réalisées, fournissant bénéficie aux fabricants et aux utilisateurs de pompe ? en dépit d'un prix plus élevé global de roulement.

Pour un roulement conçu/choisi pour une application indiquée, le coût de cycle de vie (LCC) est équivalent à la somme de ce qui suit :

* Coût initial/prix d'achat ;

* Installation/coûts de commission ;

* Coûts énergetiques ;

* Coût d'opération ;

* Coût de maintenance (courant et prévu) ;

* Coûts de temps de panne ;

* Coûts environnementaux ;

* Coûts de désarmement/disposition.

Tandis que le prix d'achat initial d'une solution avancée de roulement pour une pompe de vide sèche peut être entre trois et cinq fois plus haut qu'un roulement standard, l'épargne potentielle qui peut être réalisée sous forme de coûts énergetiques, de coûts de maintenance et de temps de panne réduits, souvent davantage que sont supérieurs au prix plus élevé initial d'achat de la solution avancée de roulement.

Conception mécanique simplifiée

Le processus de la réduction des coûts de vie entière commence à l'étape de conception de la pompe et exploite les possibilités pour simplifier la conception mécanique. Ceci simplifie alternativement la pompe et les tâches d'entretien suivantes, ayant pour résultat les deux économies directes et indirectes. Ce processus de conception entier exige une association fonctionnante très étroite entre le concepteur de roulement et le fabricant de pompe.

Tandis que les conditions de vitesse sur les roulements secs de pompe de vide sont normalement inférieures habituelles, d'autres facteurs tels que la température, la contamination et le moyen de fiabilité qui une conception spéciale de roulement est nécessaire afin de répondre aux exigences d'application. Les roulements pour les pompes de vide sèches tendent à fonctionner aux vitesses de 50Hz à 150Hz. Cependant, en dépit des vitesses plus réduites, les roulements doivent fonctionner sûrement et fournir la stabilité dimensionnelle à températures élevées, aussi bien que pouvoir continuer à fonctionner effectivement même sous la pauvre-lubrification conditionne.

S'il y a lieu, une solution peut être machinée pour le client qui inclut un traitement thermique ou un enduit spécial pour les roulements, qui fourniront la stabilité de température et de haute résistance aux contaminants. On peut concevoir d'autres solutions de roulement qui augmentent la fiabilité encore autre près, par exemple, remplaçant les éléments standard de boule en acier par les boules en céramique, qui améliore la lubrification. D'autres roulements machinés peuvent ajouter la valeur en réduisant le client ? les coûts d'assemblage de pompe de s et l'élément de pompe globaux comptent.

Conclusion

En plus des avantages fondamentaux de technologie, une décision en faveur d'une solution spécifique de roulement pour une pompe de vide sèche (ou toute autre pompe de processus) devrait seulement être prise après examen de la vie entière coûtée et pas simplement sur la base de l'achat de roulement du prix uniquement. En outre, si la technologie avancée de roulement est utilisée correctement, des réductions des coûts peuvent être réalisées en dépit d'un prix plus élevé de roulement, qui alternativement, les avantages d'offres pour l'utilisateur de pompe et le fabricant de pompe. Ces mêmes principes de coût de vie entière peuvent être appliqués à d'autres types de pompe, y compris les pompes de vide générales et d'autres pompes de processus.